Wafer SiC tipe-P 8-inci

Semicorex 8-inci SIC Wafers SIC mewakili terobosan dalam teknologi semikonduktor celah pita yang luas, menawarkan kinerja yang unggul untuk aplikasi berdaya tinggi, frekuensi tinggi, dan suhu tinggi. Diproduksi dengan pertumbuhan kristal dan proses wafering yang canggih. Untuk mewujudkan fungsi berbagai perangkat semikonduktor, konduktivitas bahan semikonduktor perlu dikontrol secara tepat. Doping tipe-P adalah salah satu cara penting untuk mengubah konduktivitas SIC. Pengenalan atom pengotor dengan sejumlah kecil elektron valensi (biasanya aluminium) ke dalam kisi SIC akan membentuk "lubang" yang bermuatan positif. Lubang-lubang ini dapat berpartisipasi dalam konduksi sebagai pembawa, membuat materi SIC menunjukkan konduktivitas tipe-p. Doping tipe-P sangat penting untuk pembuatan berbagai perangkat semikonduktor, seperti MOSFET, dioda, dan transistor persimpangan bipolar, yang semuanya mengandalkan persimpangan p-n untuk mencapai fungsi spesifik mereka. Aluminium (AL) adalah dopan tipe-P yang umum digunakan di SIC. Dibandingkan dengan boron, aluminium umumnya lebih cocok untuk mendapatkan lapisan SIC resistansi rendah yang didoping. Ini karena aluminium memiliki tingkat energi akseptor yang lebih dangkal dan lebih cenderung menempati posisi atom silikon di kisi SIC, dengan demikian mencapai efisiensi doping yang lebih tinggi. Metode utama untuk wafer SIC doping-p adalah implantasi ion, yang biasanya membutuhkan anil pada suhu tinggi di atas 1500 ° C untuk mengaktifkan atom aluminium yang ditanamkan, memungkinkan mereka memasuki posisi penggantian kisi SIC dan memainkan peran listrik mereka. Karena rendahnya laju difusi dopan di SIC, teknologi implantasi ion dapat secara akurat mengontrol kedalaman implantasi dan konsentrasi pengotor, yang sangat penting untuk pembuatan perangkat berkinerja tinggi.

Pilihan dopan dan proses doping (seperti anil suhu tinggi setelah implantasi ion) adalah faktor kunci yang mempengaruhi sifat listrik perangkat SIC. Energi ionisasi dan kelarutan dopan secara langsung menentukan jumlah operator bebas. Proses implantasi dan anil mempengaruhi pengikatan yang efektif dan aktivasi listrik atom dopan di kisi. Faktor -faktor ini pada akhirnya menentukan toleransi tegangan, daya dukung arus, dan karakteristik switching perangkat. Annealing suhu tinggi biasanya diperlukan untuk mencapai aktivasi listrik dopan di SIC, yang merupakan langkah manufaktur yang penting. Suhu anil yang tinggi seperti itu menempatkan tuntutan tinggi pada peralatan dan kontrol proses, yang perlu dikontrol secara tepat untuk menghindari memperkenalkan cacat pada material atau mengurangi kualitas material. Produsen perlu mengoptimalkan proses anil untuk memastikan aktivasi dopan yang cukup sambil meminimalkan efek samping pada integritas wafer.

Substrat silikon karbida tipe-P tipe-tinggi berkualitas tinggi yang dihasilkan oleh metode fase cair akan sangat mempercepat pengembangan SIC-IGBT berkinerja tinggi dan mewujudkan lokalisasi perangkat daya ultra-tinggi yang tinggi. Metode fase cair memiliki keuntungan menumbuhkan kristal berkualitas tinggi. Prinsip pertumbuhan kristal menentukan bahwa kristal silikon karbida yang sangat berkualitas tinggi dapat ditumbuhkan, dan kristal silikon karbida dengan dislokasi rendah melalui dan nol sesar penumpukan telah diperoleh. Substrat silikon karbida silikon 4 derajat-p yang disiapkan dengan metode fase cair memiliki resistivitas kurang dari 200mΩ · cm, distribusi resistivitas dalam plane yang seragam, dan kristalinitas yang baik.

Substrat silikon karbida p-type umumnya digunakan untuk membuat perangkat daya, seperti transistor bipolar gerbang terisolasi (IGBT).

IGBT = MOSFET + BJT, yang merupakan sakelar yang hidup atau mati. MOSFET = IGFET (transistor efek medan semikonduktor logam oksida, atau transistor efek medan gerbang terisolasi). BJT (transistor persimpangan bipolar, juga dikenal sebagai triode), bipolar berarti bahwa ketika bekerja, dua jenis pembawa, elektron dan lubang, berpartisipasi dalam proses konduksi, umumnya persimpangan PN berpartisipasi dalam konduksi.

Metode fase cair adalah teknik yang berharga untuk memproduksi substrat SiC tipe-P dengan doping terkontrol dan kualitas kristal tinggi. Meskipun menghadapi tantangan, keunggulannya membuatnya cocok untuk aplikasi spesifik dalam elektronik berdaya tinggi. Penggunaan aluminium sebagai dopan adalah cara paling umum untuk membuat tipe p tipe.

Dorongan untuk efisiensi yang lebih tinggi, kepadatan daya yang lebih tinggi, dan keandalan yang lebih besar dalam elektronik daya (untuk kendaraan listrik, inverter energi terbarukan, drive motor industri, catu daya, dll.) Mempersyaratkan perangkat SIC yang beroperasi lebih dekat ke batas teoritis material. Cacat yang berasal dari substrat adalah faktor pembatas utama. SIC tipe-p secara historis lebih rentan terhadap cacat daripada tipe-n ketika ditanam oleh PVT tradisional. Oleh karena itu, substrat SIC tipe-P berkualitas tinggi, rendah, diaktifkan dengan metode seperti LPM, adalah enabler penting untuk generasi berikutnya dari perangkat daya SIC canggih, terutama MOSFET dan dioda.